DE102018218281A1

DE102018218281A1 - Optical arrangement with a diaphragm and method for its attachment

Info

Publication number: DE102018218281A1
Application number: DE102018218281.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Petasch; Christian Mühlke
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2018-12-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung (1) für EUV-Strahlung, umfassend: mindestens ein reflektives optisches Element (4), das einen Grundkörper (5) mit einer EUV-Strahlung reflektierenden Beschichtung (8) aufweist, sowie eine Blende (9), die von einem zu schützenden Oberflächenbereich (7) des Grundkörpers (5) beabstandet angeordnet ist. Die Blende (9) ist lösbar an einem Träger (10) befestigt, der dauerhaft mit einem mechanischen Bauteil (2) der optischen Anordnung (1) verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anbringen einer Blende (9) in einer optischen Anordnung (1) für EUV-Strahlung, umfassend: Dauerhaftes Verbinden eines Trägers (10) mit einem mechanischen Bauteil (2) der optischen Anordnung (1), insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, sowie lösbares Befestigen der Blende (9) an dem Träger (10) zum Anbringen der Blende (9) beabstandet von einem zu schützenden Oberflächenbereich (7) eines Grundkörpers (5) eines reflektiven optischen Elements (4), der eine EUV-Strahlung reflektierende Beschichtung (8) aufweist.The invention relates to an optical arrangement (1) for EUV radiation, comprising: at least one reflective optical element (4), which has a main body (5) with a coating (8) reflecting EUV radiation, and a diaphragm (9), which is arranged at a distance from a surface area to be protected (7) of the base body (5). The cover (9) is detachably fastened to a support (10) which is permanently connected to a mechanical component (2) of the optical arrangement (1). The invention also relates to a method for attaching a diaphragm (9) in an optical arrangement (1) for EUV radiation, comprising: permanently connecting a carrier (10) to a mechanical component (2) of the optical arrangement (1), in particular by a cohesive connection, as well as releasably securing the panel (9) to the support (10) for attaching the panel (9) spaced from a protected surface area (7) of a base body (5) of a reflective optical element (4) having an EUV Radiation reflective coating (8).

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung für EUV-Strahlung, umfassend: mindestens ein reflektives optisches Element, das einen Grundkörper mit einer EUV-Strahlung reflektierenden Beschichtung aufweist, sowie eine Blende, die von einem zu schützenden Oberflächenbereich des Grundkörpers beabstandet angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anbringen einer Blende in einer optischen Anordnung für EUV-Strahlung.The invention relates to an optical arrangement for EUV radiation, comprising: at least one reflective optical element, which has a base body with a coating reflecting EUV radiation, and a diaphragm, which is arranged at a distance from a surface region of the base body to be protected. The invention also relates to a method of attaching a shutter in an optical arrangement for EUV radiation.

Eine solche optische Anordnung ist in der DE 102017213181.0 der Anmelderin beschrieben. Bei der optischen Anordnung kann es sich um eine EUV-Lithographieanlage zur Belichtung eines Wafers oder um eine andere optische Anordnung handeln, die EUV-Strahlung verwendet, beispielsweise um ein EUV-Inspektionssystem, z.B. um eine Anordnung zur Vermessung bzw. zur Inspektion von in der EUV-Lithographie verwendeten Masken, Wafern oder dergleichen.Such an optical arrangement is in the DE 102017213181.0 the applicant described. The optical device may be an EUV lithography system for exposing a wafer or other optical device that uses EUV radiation, for example, an EUV inspection system, eg, an assembly for measuring or inspection of EUV lithography used masks, wafers or the like.

Die optische Anordnung für die EUV-Lithographie, beispielsweise eine EUV-Lithographieanlage, wird typischerweise in einer Vakuum-Umgebung betrieben, da das in der Umgebung der reflektiven optischen Elemente vorhandene Rest-Gas EUV-Strahlung absorbiert.The optical arrangement for EUV lithography, for example an EUV lithography system, is typically operated in a vacuum environment, since the residual gas present in the vicinity of the reflective optical elements absorbs EUV radiation.

In der Vakuum-Umgebung bildet sich unter dem Einfluss der EUV-Strahlung ein Wasserstoff-Plasma aus, d.h. es wird aktivierter Wasserstoff in Form von Wasserstoff-Ionen und Wasserstoff-Radikalen gebildet. Aufgrund des durch den aktivierten Wasserstoff verursachten Ätzangriffs auf freiliegende, in der Regel unbeschichtete Oberflächen von Materialien bzw. von Komponenten einer solchen optischen Anordnung können sich Ätzprodukte bilden, die in die Vakuum-Umgebung freigesetzt werden. Derartige Ätzprodukte können sich an den Oberflächen der reflektiven optischen Elemente ablagern.In the vacuum environment, under the influence of EUV radiation, a hydrogen plasma is formed, i. Activated hydrogen is formed in the form of hydrogen ions and hydrogen radicals. Due to the activated hydrogen activated etching attack on exposed, usually uncoated surfaces of materials or components of such an optical arrangement can form etched products, which are released into the vacuum environment. Such etching products may deposit on the surfaces of the reflective optical elements.

In der DE 102017213181.0 wird vorgeschlagen, an mindestens einem Oberflächenbereich eines Grundkörpers eines reflektiven optischen Elements eine Abschirmung anzubringen, die diesen Oberflächenbereich vor der Ätzwirkung eines das reflektive optische Element im Betrieb der optischen Anordnung umgebenden Plasmas schützt. Bei der Abschirmung kann es sich um eine Blende handeln, die von dem zu schützenden Oberflächenbereich durch einen Spalt getrennt ist. Um eine wirksamen Schutz zu gewährleisten, sollte die Blende in einem Abstand von dem zu schützenden Oberflächenbereich angeordnet sein, der weniger als das Doppelte der Debye-Länge des umgebenden Plasmas beträgt.In the DE 102017213181.0 It is proposed to provide a shield on at least one surface area of a base body of a reflective optical element, which protects this surface area from the etching effect of a plasma surrounding the reflective optical element during operation of the optical arrangement. The shield may be a shutter which is separated from the surface area to be protected by a gap. To ensure effective protection, the aperture should be spaced away from the surface area to be protected, which is less than twice the Debye length of the surrounding plasma.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Anordnung für EUV-Strahlung sowie ein Verfahren zum Anbringen einer Blende in einer solchen Anordnung anzugeben, welche einen effektiven Schutz eines Oberflächenbereichs eines optischen Elements vor einem umgebenden Plasma ermöglichen.The object of the invention is to provide an optical arrangement for EUV radiation and a method for attaching a diaphragm in such an arrangement, which allow effective protection of a surface region of an optical element from a surrounding plasma.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art, bei der die Blende lösbar an einem Träger befestigt ist, der dauerhaft mit einem mechanischen Bauteil der optischen Anordnung verbunden ist. Durch die lösbare Befestigung der Blende an dem Träger kann die Blende ausgetauscht werden, wenn diese durch das umgebende Plasma oder durch andere Einflüsse degradiert, so dass sichergestellt ist, dass der Oberflächenbereich über die gesamte Lebensdauer der optischen Anordnung geschützt wird.This object is achieved by an optical arrangement of the type mentioned, in which the diaphragm is detachably attached to a carrier which is permanently connected to a mechanical component of the optical arrangement. The detachable attachment of the visor to the carrier, the aperture can be replaced when degraded by the surrounding plasma or other influences, so as to ensure that the surface area is protected throughout the life of the optical arrangement.

Der Träger, an dem die Blende befestigt ist, kann bei der Herstellung der optischen Anordnung oder nachträglich durch in der optischen Anordnung vorhandene Öffnungen in die optische Anordnung eingebracht und dauerhaft mit dem mechanischen Bauteil verbunden werden. Im Gegensatz zu dem optischen Element, welches mit Hilfe eines oder mehrerer Aktuatoren in der optischen Anordnung bewegt, insbesondere verschoben werden kann, ist das mechanische Bauteil in der Regel ortsfest in der optischen Anordnung angebracht, beispielsweise an einem Tragrahmen oder dergleichen. Bei dem mechanischen Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Kühleinrichtung, um eine Stützstruktur, insbesondere um einen Teil des Tragrahmens, etc. handeln. Die Blende bzw. der Träger kann insbesondere an einem mechanischen Bauteil eines Projektionsobjektivs einer EUV-Lithographieanlage angebracht werden, ggf. auch ohne die Verwendung eines (Zwischen-)Trägers, d.h. die blende kann ggf. auch direkt lösbar oder dauerhaft mit dem mechanischen Bauteil verbunden werden.The carrier to which the diaphragm is attached, in the manufacture of the optical arrangement or subsequently introduced by existing in the optical arrangement openings in the optical arrangement and be permanently connected to the mechanical component. In contrast to the optical element, which moves with the aid of one or more actuators in the optical arrangement, in particular can be moved, the mechanical component is usually fixedly mounted in the optical arrangement, for example on a support frame or the like. The mechanical component may be, for example, a cooling device, a support structure, in particular a part of the support frame, etc. The panel or the carrier can in particular be attached to a mechanical component of a projection objective of an EUV lithography system, if necessary even without the use of an (intermediate) carrier, i. If necessary, the blind can also be connected directly or permanently with the mechanical component.

Der mindestens eine Oberflächenbereich, der von der Blende geschützt wird, befindet sich typischerweise außerhalb eines optisch genutzten Bereichs des optischen Elements, insbesondere außerhalb einer reflektierenden Beschichtung des optischen Elements. An dem Oberflächenbereich liegt in der Regel das Material des Grundkörpers des optischen Elements frei. Die Blende ist typischerweise in einem Abstand von dem optischen Element bzw. von dem Oberflächenbereich angeordnet, der in der Größenordnung von weniger als 5 mm, ggf. von weniger als 0,5 mm liegt. Der Abstand der Blende von dem optischen Element darf nicht zu klein gewählt werden, um den Bewegungsbereich des optischen Elements nicht einzuschränken.The at least one surface area which is protected by the diaphragm is typically located outside an optically used area of the optical element, in particular outside a reflective coating of the optical element. As a rule, the material of the main body of the optical element is exposed at the surface region. The diaphragm is typically arranged at a distance from the optical element or from the surface region which is of the order of less than 5 mm, if necessary less than 0.5 mm. The distance of the aperture from the optical element must not be too small, so as not to restrict the range of movement of the optical element.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Blende, welche den Strahlengang des reflektiven optischen Elements abschattet, ist dies bei der hier beschriebenen Blende nicht der Fall, d.h. die Blende darf den Strahlengang des reflektiven optischen Elements nicht begrenzen. Die Blende kann aber ggf. dazu verwendet werden, die zu schützende Oberfläche vor Streulicht aus der Umgebung des EUV-Strahlengangs zu schützen. Es ist günstig, wenn die Blende einen möglichst großen zu schützenden Oberflächenbereich abdeckt.In contrast to a conventional diaphragm which shadows the optical path of the reflective optical element, this is not the case with the diaphragm described here, i. The diaphragm must not limit the beam path of the reflective optical element. However, the aperture can optionally be used to protect the surface to be protected from stray light from the environment of the EUV beam path. It is favorable if the diaphragm covers the largest possible surface area to be protected.

Bei einer Ausführungsform ist der Träger mit dem mechanischen Bauteil über eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere über eine Klebeverbindung, verbunden. Durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere in Form einer Klebeverbindung, kann der Träger auf einfache Weise auch nachträglich mit dem mechanischen Bauteil der optischen Anordnung verbunden werden.In one embodiment, the carrier is connected to the mechanical component via a cohesive connection, in particular via an adhesive connection. By a cohesive connection, in particular in the form of an adhesive connection, the carrier can be connected in a simple manner and subsequently with the mechanical component of the optical arrangement.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Blende über eine Schraubverbindung, eine Klemmverbindung oder eine formschlüssige Verbindung lösbar an dem Träger befestigt. Die lösbare Verbindung mit dem Träger kann auch auf andere Weise realisiert werden. Wesentlich ist, dass die lösbare Verbindung auf einfache Weise gelöst werden kann, um die Blende in-situ austauschen zu können, sofern ein solcher Austausch während der Lebensdauer der optischen Anordnung erforderlich ist.In a further embodiment, the panel is releasably attached to the carrier via a screw connection, a clamping connection or a positive connection. The detachable connection with the carrier can also be realized in other ways. It is essential that the detachable connection can be easily solved in order to exchange the aperture in situ, if such an exchange during the life of the optical arrangement is required.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Blende eine Dicke zwischen 0,2 mm und 1,0 mm auf. Eine solche dünnwandige Blende hat sich als günstig erwiesen, da der Bauraum in der Nähe des reflektiven optischen Elements begrenzt ist. Die Blende kann beispielsweise durch Fräsen, 3D-Druck, Galvano-Formen, durch (Laser-)Schweißen eines Blechs, ... hergestellt werden. Bei dem Material der Blende kann es sich beispielsweise um Edelstahl, Aluminium, Titan, etc. handeln.In a further embodiment, the aperture has a thickness between 0.2 mm and 1.0 mm. Such a thin-walled aperture has proved favorable, since the space in the vicinity of the reflective optical element is limited. The aperture can be made, for example, by milling, 3D printing, Galvano-forming, by (laser) welding a sheet. The material of the diaphragm may be, for example, stainless steel, aluminum, titanium, etc.

Bei einer Ausführungsform ist der zu schützende Oberflächenbereich in einem Hohlraum des Grundkörpers des reflektiven optischen Elements gebildet und die Blende ragt zumindest teilweise in den Hohlraum hinein. Bei dem Hohlraum kann es sich insbesondere um eine Durchgangsbohrung in dem optischen Element handeln. Auch ein Oberflächenbereich des Grundkörpers, der in einem solchen Hohlraum angeordnet ist, sollte vor der Ätzwirkung des umgebenden Wasserstoff-Plasmas geschützt werden.In one embodiment, the surface area to be protected is formed in a cavity of the base body of the reflective optical element and the aperture projects at least partially into the cavity. The cavity may, in particular, be a through-hole in the optical element. Also, a surface area of the body disposed in such a cavity should be protected from the caustic effect of the surrounding hydrogen plasma.

Bei einer weiteren Ausführungsform umgreift die Blende das mechanische Bauteil an zwei gegenüberliegenden Seiten, zwischen denen der zu schützende Oberflächenbereich des Grundkörpers gebildet ist. In diesem Fall kann der Träger an einer der beiden Seiten des mechanischen Bauteils angebracht sein und wird ebenfalls von der Blende umgriffen. Die Blende kann in diesem Fall beispielsweise über eine rastende bzw. eine federnde Verbindung lösbar an dem Träger befestigt werden und stützt sich an ihrer gegenüberliegenden Seite an dem mechanischen Bauteil ab. Zu diesem Zweck wirkt einer der beiden übergreifenden Abschnitte der Blende mit dem Träger bzw. mit einem beispielsweise elastisch deformierbaren Befestigungselement des Trägers zusammen.In a further embodiment, the diaphragm surrounds the mechanical component on two opposite sides, between which the surface region of the base body to be protected is formed. In this case, the carrier may be attached to one of the two sides of the mechanical component and is also encompassed by the diaphragm. The panel can be releasably secured in this case, for example via a latching or a resilient connection to the carrier and is supported on its opposite side on the mechanical component. For this purpose, one of the two overlapping sections of the panel cooperates with the carrier or with an elastically deformable fastening element of the carrier, for example.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anbringen einer Blende in einer optischen Anordnung für EUV-Strahlung, umfassend: Dauerhaftes Verbinden eines Trägers mit einem mechanischen Bauteil der optischen Anordnung, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, sowie lösbares Befestigen der Blende an dem Träger zur Anordnung der Blende beabstandet von einem zu schützenden Oberflächenbereich eines Grundkörpers eines reflektiven optischen Elements, der eine EUV-Strahlung reflektierende Beschichtung aufweist. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann durch die Verwendung eines (Zwischen-)Trägers die Blende nachgerüstet werden, d.h. durch bereits vorhandene Öffnungen in die optische Anordnung, beispielsweise in ein Projektionsobjektiv, eingebracht werden. Aufgrund der lösbaren Befestigung kann die Blende erforderlichenfalls ausgetauscht werden.The invention also relates to a method for attaching a diaphragm in an optical arrangement for EUV radiation, comprising: permanently connecting a carrier to a mechanical component of the optical arrangement, in particular by a material-locking connection, as well as releasably attaching the diaphragm to the carrier for the arrangement of Aperture spaced from a surface area to be protected of a body of a reflective optical element having an EUV radiation reflective coating. As described above, by using an (intermediate) carrier, the aperture can be retrofitted, i. be introduced through existing openings in the optical arrangement, for example in a projection lens. Due to the detachable attachment, the aperture can be replaced if necessary.

Alternativ zu dem hier beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, die Blende direkt, d.h. ohne die Verwendung eines (Zwischen-)Trägers, mit dem mechanischen Bauteil dauerhaft zu verbinden. Bei der dauerhaften Verbindung kann es sich ebenfalls um eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise um eine Klebeverbindung, handeln. Für die dauerhafte Verbindung der Blende mit dem mechanischen Bauteil kann eine Blenden-Montageeinrichtung verwendet werden, welche die Blende während der Klebung fixiert.As an alternative to the method described herein, it is also possible to use the aperture directly, i. without the use of an (intermediate) carrier to permanently connect to the mechanical component. The permanent connection can likewise be a material connection, for example an adhesive connection. For the permanent connection of the diaphragm with the mechanical component, a diaphragm mounting device can be used, which fixes the diaphragm during the bonding.

Bei einer Variante wird das Befestigen des Trägers an dem mechanischen Bauteil mit Hilfe einer Träger-Montageeinrichtung durchgeführt. Die Träger-Montageeinrichtung kann beispielsweise in Form einer Stütze bzw. einer Auflage ausgebildet sein, auf welcher der Träger beim stoffschlüssigen Verbinden an seiner Unterseite aufliegt, wenn der Träger an der Unterseite des mechanischen Bauteils befestigt werden soll. Wenn der Träger an der Oberseite des mechanischen Bauteils befestigt wird, kann die Träger-Montageeinrichtung den Träger seitlich klemmend z.B. in der Art einer Schraubzwinge umgreifen. Nach dem Befestigen des Trägers an der Oberseite des mechanischen Bauteils kann die Klemmung aufgehoben werden. In a variant, the fastening of the carrier to the mechanical component is carried out with the aid of a carrier-mounting device. The carrier-mounting device may be formed, for example in the form of a support or a support on which the carrier rests on the underside of the material-locking connection when the carrier is to be attached to the underside of the mechanical component. If the carrier is fastened to the upper side of the mechanical component, the carrier-mounting device can embrace the carrier laterally by clamping, for example in the manner of a screw clamp. After attaching the carrier to the top of the mechanical component, the clamping can be reversed.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist das mechanische Bauteil eine Öffnung auf, durch welche die Blende für die beabstandete Anordnung von dem zu schützenden Oberflächenbereich zumindest teilweise hindurchgeführt wird. Durch die Öffnung kann die Blende teilweise in den Hohlraum in dem reflektiven optischen Element eingeführt werden, um den Oberflächenbereich des Grundkörpers zu schützen. Die Blende kann hierbei beispielsweise mit einem Ende an einem Träger befestigt werden, der mit einer dem reflektiven optischen Element abgewandten Seite des mechanischen Bauteils verbunden ist. Die Blende ragt in diesem Fall durch die Öffnung in dem mechanischen Bauteil hindurch in den Hohlraum des reflektiven optischen Elements hinein.In a further embodiment, the mechanical component has an opening through which the aperture for the spaced arrangement is at least partially guided by the surface area to be protected. Through the aperture, the aperture can be partially inserted into the cavity in the reflective optical element to protect the surface area of the body. In this case, the diaphragm can be fastened, for example, with one end to a carrier, which is connected to a side of the mechanical component which faces away from the reflective optical element. In this case, the aperture projects through the opening in the mechanical component into the cavity of the reflective optical element.

Bei einer weiteren Variante wird die lösbare Befestigung der Blende an dem Träger mit Hilfe einer Blenden-Montageeinrichtung durchgeführt. Die Blenden-Montageeinrichtung dient dazu, die Blende durch mindestens eine in der optischen Anordnung vorhandene Öffnung derart einzubringen, dass diese an dem Träger befestigt werden kann.In a further variant, the detachable attachment of the diaphragm to the carrier is carried out by means of a diaphragm mounting device. The diaphragm mounting device serves to introduce the diaphragm through at least one opening provided in the optical arrangement such that it can be fastened to the carrier.

Bei einer Weiterbildung weist die Blenden-Montageeinrichtung einen Stab zur Halterung der Blende auf, der in einer insbesondere verschwenkbaren Hülse drehbar und/oder verschiebbar geführt wird. Die verschwenkbare Hülse kann an einer Handhabungseinrichtung der Blenden-Montageeinrichtung, beispielsweise in Form eines stabartigen Griffs oder dergleichen um eine Drehachse schwenkbar gelagert sein. Mit Hilfe des in der Hülse geführten Stabes kann die Blende praktisch beliebig im Raum angeordnet und orientiert werden, d.h. die Blenden-Montageeinrichtung ermöglicht eine Bewegung der Blende in allen sechs Bewegungsfreiheitsgraden.In a development, the diaphragm mounting device has a rod for holding the diaphragm, which is rotatably and / or displaceably guided in a particular pivotable sleeve. The pivotable sleeve may be pivotally mounted on a handling device of the diaphragm mounting device, for example in the form of a rod-like handle or the like about a rotational axis. With the help of the guided in the sleeve rod, the aperture can be arranged and oriented virtually anywhere in the room, i. the bezel mounter allows movement of the bezel in all six degrees of freedom of movement.

Bei einer Variante wird während des stoffschlüssigen Verbindens eine Partikel-Auffangeinrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, zwischen das optische Element und mindestens ein insbesondere unterhalb des optischen Elements angebrachtes weiteres optisches Element eingebracht. Bei der stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere beim Verkleben, werden typischerweise ungewollt Partikel freigesetzt, die zu anderen reflektiven optischen Elementen der optischen Anordnung gelangen und diese kontaminieren können. Dies ist insbesondere bei reflektiven optischen Elementen der Fall, die unterhalb desjenigen optischen Elements angeordnet sind, an dem sich der Träger befindet, der mit dem mechanischen Bauteil z.B. verklebt wird. Nach dem Verbinden wird die Partikel-Auffangeinrichtung typischerweise aus der optischen Anordnung entfernt.In one variant, a particle collecting device is at least partially, in particular completely, inserted between the optical element and at least one further optical element, in particular under the optical element, during the material-locking connection. In the cohesive connection, in particular during bonding, particles are typically unintentionally released, which can get to other reflective optical elements of the optical arrangement and contaminate them. This is the case in particular for reflective optical elements which are arranged below that optical element on which the carrier is located, which is connected to the mechanical component, e.g. is glued. After bonding, the particulate trapping device is typically removed from the optical assembly.

Bei einer Variante bildet die Partikel-Auffangeinrichtung einen aufklappbaren Schirm, dessen Schirmplane beim stoffschlüssigen Verbinden in einer aufgeklappten Stellung zwischen dem optischen Element und dem weiteren optischen Element angeordnet wird. Wie bei einem herkömmlichen Regenschirm kann auch bei dem Schirm der Partikel-Auffangeinrichtung die Schirmplane von einer geöffneten, aufgeklappten Stellung in eine geschlossene, zugeklappte Stellung bewegt werden, und umgekehrt. Im Gegensatz zu einem Regenschirm ist die Schirmplane in der aufgeklappten Stellung nicht nach unten geneigt, sondern ist z.B. trichterförmig nach oben gekrümmt, um die Partikel aufzufangen und in der Mitte der Schirmplane (im Bereich des stabförmigen Schirmstocks) zu sammeln.In one variant, the particle collecting device forms a hinged screen, the screen tarpaulin is arranged in the material-locking connection in an unfolded position between the optical element and the further optical element. As in the case of a conventional umbrella, also in the case of the screen of the particle catcher, the shade sheet can be moved from an open, unfolded position to a closed, folded position, and vice versa. In contrast to an umbrella, the visor is not inclined downwards in the unfolded position, but is e.g. curved upwards in a funnel shape to catch the particles and collect them in the middle of the screen tarpaulin (in the area of the rod-shaped umbrella pole).

Bei einer Variante bildet die Partikel-Auffangeinrichtung einen schlauchförmigen Folienbeutel, der beim stoffschlüssigen Verbinden zumindest teilweise zwischen das optische Element und das weitere optische Element eingebracht wird. Die Partikel werden am Boden des Folienbeutels gesammelt. Nach dem Verbinden des Trägers mit dem mechanischen Bauteil wird der Folienbeutel aus der optischen Anordnung entnommen.In one variant, the particle collecting device forms a tubular film bag, which is introduced at least partially between the optical element and the further optical element in the material-locking connection. The particles are collected at the bottom of the foil bag. After connecting the carrier to the mechanical component, the foil bag is removed from the optical arrangement.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

1a-c schematische Darstellungen der Anbringung einer Blende in einer optischen Anordnung, wobei die Blende teilweise in einen Hohlraum eines reflektiven optischen Elements hineinragt,
2a-c schematische Darstellungen analog zu 1a-c, bei denen die Blende ein mechanisches Bauteil umgreift, an dem die Blende über einen (Zwischen-)Träger befestigt wird, sowie
3a,b schematische Darstellungen der optischen Anordnung mit zwei Partikel-Auffangeinrichtungen zum Auffangen von Partikeln, die beim stoffschlüssigen Verbinden des (Zwischen-)Trägers mit einem mechanischen Bauteil gebildet werden.

Embodiments are illustrated in the schematic drawing and will be explained in the following description. It shows

1a-c schematic representations of the attachment of a diaphragm in an optical arrangement, wherein the aperture partially protrudes into a cavity of a reflective optical element,
2a-c schematic representations analogous to 1a-c in which the diaphragm surrounds a mechanical component to which the diaphragm is attached via an (intermediate) carrier, as well as
3a, b schematic representations of the optical arrangement with two particle collecting devices for collecting particles, which are formed in the material-locking connection of the (intermediate) carrier with a mechanical component.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet. In the following description of the drawings, identical reference numerals are used for identical or functionally identical components.

In 1a-c ist schematisch eine Detail einer optischen Anordnung 1 in Form einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, genauer gesagt in Form eines Wafer-Scanners, zur Herstellung von hochintegrierten Halbleiterbauelementen gezeigt. In 1a-c ist von der optischen Anordnung 1 nur ein plattenförmiges mechanisches Bauteil 2 in Form einer Kühleinrichtung sowie ein konisches Bauteil 3 mit einer durchgehenden Öffnung gezeigt, an dessen Oberseite das plattenförmige Bauteil 2 aufliegt bzw. befestigt ist. In 1a-c ebenfalls zu erkennen ist ein reflektives optisches Element 4, welches einen Grundkörper 5 mit einem Hohlraum 6 in Form einer Durchgangsbohrung aufweist. In dem Hohlraum 6 weist der Grundkörper 5 einen Oberflächenbereich 7 auf, der von einem im Betrieb der optischen Anordnung 1 in der Umgebung des reflektiven optischen Elements 4 vorhandenen Wasserstoff-Plasma geschützt werden sollte. Auf den Grundkörper 5 des reflektiven optischen Elements 4 ist eine reflektierende Beschichtung 8 aufgebracht, die zur Reflexion von EUV-Strahlung ausgebildet ist.In 1a-c is schematically a detail of an optical arrangement 1 in the form of a projection exposure apparatus for EUV lithography, more precisely in the form of a wafer scanner, for the production of highly integrated semiconductor devices. In 1a-c is from the optical arrangement 1 only a plate-shaped mechanical component 2 in the form of a cooling device and a conical component 3 shown with a through hole at the top of the plate-shaped component 2 rests or is attached. In 1a-c Also visible is a reflective optical element 4 which is a basic body 5 with a cavity 6 having in the form of a through hole. In the cavity 6 indicates the basic body 5 a surface area 7 on, the one in the operation of the optical arrangement 1 in the vicinity of the reflective optical element 4 existing hydrogen plasma should be protected. On the main body 5 of the reflective optical element 4 is a reflective coating 8th applied, which is designed for the reflection of EUV radiation.

1a,b zeigen zwei Schritte des Anbringens einer Blende 9 in der optischen Anordnung 1 in einem geringen Abstand von dem zu schützenden Oberflächenbereich 7 des Grundkörpers 5, der beispielsweise bei weniger als 5 mm liegen kann. Bei dem in 1a gezeigten Schritt wird ein Träger 10 für die Blende 9 über eine stoffschlüssige Verbindung in Form eine Klebeverbindung mit der Unterseite des plattenförmigen Bauteils 2 verbunden. Das Befestigen des Trägers 10 an dem plattenförmigen Bauteil 2 erfolgt mit Hilfe einer Träger-Montageeinrichtung 11, die einen stabförmigen Abschnitt aufweist, an dessen Oberseite der Träger 10 bei der Befestigung an der Unterseite des plattenförmigen Bauteils 2 aufliegt. 1a, b show two steps of attaching a panel 9 in the optical arrangement 1 at a small distance from the surface area to be protected 7 of the basic body 5 , which may for example be less than 5 mm. At the in 1a The step shown becomes a carrier 10 for the aperture 9 via a cohesive connection in the form of an adhesive bond with the underside of the plate-shaped component 2 connected. Fixing the vehicle 10 on the plate-shaped component 2 takes place with the aid of a carrier-mounting device 11 having a rod-shaped portion at the top of the carrier 10 when attached to the underside of the plate-shaped component 2 rests.

Wie in 1b zu erkennen ist, wird die Blende 9 an dem Träger 10 mit Hilfe einer Blenden-Montageeinrichtung 12 lösbar befestigt. Die lösbare Befestigung der Blende 9 an dem Träger 10 erfolgt im gezeigten Beispiel über einen Formschluss. Um die Blende 9 mit dem Träger 10 zu verbinden, weist die Blenden-Montageeinrichtung 12 einen Stab 13 zur Halterung der Blende 9 auf, der in einer Hülse 14 drehbar und verschiebbar geführt ist, wie in 1b durch Pfeile angedeutet ist. Die Hülse 14 ist an einer stabartigen Handhabungseinrichtung um eine Drehachse schwenkbar gelagert, so dass die Blende 9 mit Hilfe der Blenden-Montageeinrichtung 12 beliebig im Raum positioniert und ausgerichtet werden kann.As in 1b it can be seen, the aperture is 9 on the carrier 10 with the help of a diaphragm mounting device 12 releasably secured. The releasable attachment of the panel 9 on the carrier 10 takes place in the example shown via a positive connection. To the aperture 9 with the carrier 10 to connect, has the aperture mounting device 12 a staff 13 for holding the panel 9 on that in a pod 14 is guided rotatably and displaceably, as in 1b indicated by arrows. The sleeve 14 is pivotally mounted on a rod-like handling device about a rotation axis, so that the aperture 9 with the help of the aperture mounting device 12 can be positioned anywhere in the room and aligned.

Wie in 1c zu erkennen ist, wird die Blende 9 an ihrem unteren Ende an dem Träger 10 lösbar befestigt. Die Blende 9 ist durch eine Öffnung 15 des plattenförmigen Bauteils 2 hindurch geführt und ragt in den Hohlraum 6 des Grundkörpers 5 hinein, um den Oberflächenbereich 7 des Grundkörpers 5 zu schützen. Die Blende 9, genauer gesagt der Abschnitt der Blende 9, welcher dem zu schützenden Oberflächenbereich 7 unter Ausbildung eines Spalts gegenüberliegt, weist eine Dicke zwischen ca. 0,2 mm und ca. 1,0 mm auf. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann die Blende 9 in der Regel nicht unmittelbar an dem Oberflächenbereich 7 anliegen, um diesen zu schützen, da das reflektive optische Element 4 typischerweise im Betrieb der optischen Anordnung 1 relativ zu dem plattenförmigen Bauteil 2 bzw. relativ zu einem Tragrahmen der optischen Anordnung 1 bewegt werden muss. Der Abstand zwischen der Blende 9 und dem zu schützenden Oberflächenbereich 7 liegt in der Regel bei weniger als ca. 5 mm, insbesondere bei weniger als 0,5 mm.As in 1c it can be seen, the aperture is 9 at its lower end to the carrier 10 releasably secured. The aperture 9 is through an opening 15 the plate-shaped component 2 passed and protrudes into the cavity 6 of the basic body 5 in to the surface area 7 of the basic body 5 to protect. The aperture 9 , more precisely the section of the aperture 9 , which is the surface area to be protected 7 with the formation of a gap facing, has a thickness between about 0.2 mm and about 1.0 mm. As described above, the aperture 9 usually not directly on the surface area 7 lie around to protect it, since the reflective optical element 4 typically during operation of the optical assembly 1 relative to the plate-shaped component 2 or relative to a support frame of the optical arrangement 1 has to be moved. The distance between the iris 9 and the surface area to be protected 7 is usually less than about 5 mm, in particular less than 0.5 mm.

2a,b zeigen analog zu 1a,b die Verbindung eines Trägers 10 mit einem mechanischen Bauteil 2 sowie die Befestigung einer Blende 9 an dem Träger 10, die im Gegensatz zu 1a,b zum Schutz eines Oberflächenbereichs 7 eines Grundkörpers 5 eines reflektiven optischen Elements 4 dient, der eine Seitenfläche des Grundkörpers 5 bildet. Das mechanische Bauteil 2 ist in diesem Beispiel L-förmig ausgebildet und weist eine Oberseite auf, an welcher der Träger 10 mit dem L-förmigen Bauteil 2 stoffschlüssig über eine Klebeverbindung verbunden wird. Der Träger 10 wird zu diesem Zweck mit Hilfe einer Träger-Montageeinrichtung 11 auf der Oberseite des L-förmigen Bauteils 2 abgesetzt, die im gezeigten Beispiel eine greiferartige Halteeinrichtung aufweist, die an einer vertikal verlaufenden Stange verschiebbar geführt ist. Die Träger-Montageeinrichtung 11, genauer gesagt die vertikal verlaufende Stange, wird hierbei in einer vertikal verlaufenden Öffnung in einem Trägerbauteil 3 der optischen Anordnung 1 bewegt. Für die Positionierung der Blende 9 in horizontaler Richtung bzw. in einer horizontalen Ebene ist die vertikal verlaufende Stange an einem horizontalen Schlitten verschiebbar geführt. 2a, b show analogously to 1a, b the connection of a carrier 10 with a mechanical component 2 as well as the attachment of an aperture 9 on the carrier 10 that in contrast to 1a, b to protect a surface area 7 of a basic body 5 a reflective optical element 4 serves, which is a side surface of the main body 5 forms. The mechanical component 2 is formed in this example L-shaped and has an upper side, on which the carrier 10 with the L-shaped component 2 cohesively connected via an adhesive connection. The carrier 10 is for this purpose by means of a carrier-mounting device 11 on top of the L-shaped component 2 discontinued, which has a gripper-like holding device in the example shown, which is guided displaceably on a vertically extending rod. The carrier-mounting device 11 More specifically, the vertically extending rod is in this case in a vertically extending opening in a support member 3 the optical arrangement 1 emotional. For positioning the aperture 9 in the horizontal direction or in a horizontal plane, the vertically extending rod is displaceably guided on a horizontal carriage.

Wie in 2b zu erkennen ist, wird die im Wesentlichen C-förmig ausgebildete Blende 9 mit Hilfe einer Blenden-Montageeinrichtung 12 an dem Träger 10 und zusätzlich an dem L-förmigen Bauteil 2 befestigt. Die Blende 9 liegt hierbei auf einer Auflagefläche auf, die vertikal verschiebbar an einer vertikal verlaufenden Stange der Blenden-Montageeinrichtung 12 angebracht ist, die ansonsten in ihrem Aufbau mit der in 2a gezeigten Träger-Montageeinrichtung 11 übereinstimmt.As in 2 B can be seen, is the substantially C-shaped aperture 9 with the help of a diaphragm mounting device 12 on the carrier 10 and in addition to the L-shaped component 2 attached. The aperture 9 in this case rests on a bearing surface, which is displaceable vertically on a vertically extending rod of the diaphragm mounting device 12 attached, otherwise in its construction with the in 2a shown carrier mounting device 11 matches.

Für die Realisierung der lösbaren Verbindung mit dem Träger 10 ist an dessen Oberseite ein federndes Rastelement angebracht, welches von unten gegen die Unterseite des oberen Schenkels der C-Förmigen Blende 9 drückt. In der in 2c gezeigten Endposition der Blende 9 umgreift die Blende 9 das L-förmige Bauteil 2 an zwei gegenüberliegenden Seiten, genauer gesagt an der Oberseite des horizontal verlaufenden Schenkels und an der Unterseite des vertikal verlaufenden Schenkels. Der zu schützende Oberflächenbereich 7 ist in diesem Fall zwischen den beiden Seiten bzw. dem oberen und dem unteren Schenkel der C-förmigen Blende 9 gebildet, so dass dieser von der Blende 9 ebenfalls umgriffen wird. Am unteren Schenkel der C-förmigen Blende 9 ist ein zusätzlicher, nach oben und in Richtung auf den Grundkörper 5 vorstehender Abschnitt der Blende 9 gebildet, welcher es ermöglicht, den Oberflächenbereich 7 auch an der nicht von dem L-förmigen Bauteil 2 geschützten Unterseite vor dem umgebenden Wasserstoff-Plasma zu schützen.For the realization of the detachable connection with the carrier 10 is mounted on the upper side of a resilient locking element, which from below against the underside of the upper leg of the C-shaped aperture 9 suppressed. In the in 2c shown End position of the aperture 9 surrounds the aperture 9 the L-shaped component 2 on two opposite sides, more specifically on the top of the horizontally extending leg and on the underside of the vertically extending leg. The surface area to be protected 7 is in this case between the two sides or the upper and the lower leg of the C-shaped aperture 9 formed so that this from the aperture 9 is also encompassed. At the lower leg of the C-shaped aperture 9 is an additional, upwards and towards the main body 5 protruding section of the panel 9 formed, which allows the surface area 7 also on the not of the L-shaped component 2 protected bottom from the surrounding hydrogen plasma.

3a,b zeigen in zwei Darstellungen analog zu 2a den Schritt des Verklebens des Trägers 10 mit dem L-förmigen mechanischen Bauteil mit Hilfe der Träger-Montageeinrichtung 11. Da während des Verklebens ungewollt Partikel freigesetzt werden, die unter Schwerkraftwirkung zu unterhalb des reflektiven optischen Elements 4 bzw. zu unterhalb des Trägers 10 angebrachten weiteren reflektiven optischen Elementen gelangen können, wird zwischen das reflektive optische Element 4 und das (in 3a,b nicht dargestellte) weitere reflektive optische Element eine Partikel-Auffangeinrichtung 16a,b eingebracht. 3a, b show in two representations analogous to 2a the step of gluing the carrier 10 with the L-shaped mechanical component by means of the carrier-mounting device 11 , Because during bonding unintentionally particles are released, which under gravity to below the reflective optical element 4 or to below the carrier 10 attached further reflective optical elements, is between the reflective optical element 4 and that (in 3a, b not shown) further reflective optical element a particle catcher 16a , b introduced.

Bei dem in 3a gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Partikel-Auffangeinrichtung 16a um einen aufklappbaren Schirm, der unmittelbar vor und während des Verbindens des Trägers 10 mit dem L-förmigen Bauteil 2 unterhalb der Öffnung in dem Trägerbauteil 3 positioniert wird, und zwar in der in 3a dargestellten aufgeklappten Stellung, in welcher dessen Schirmplane 17 trichterförmig nach außen über eine vertikal verlaufende Schirmstange übersteht, um die Partikel aufzufangen.At the in 3a As shown in the example, the particle collecting device 16a around a hinged screen, immediately before and while connecting the carrier 10 with the L-shaped component 2 below the opening in the support member 3 is positioned, in the in 3a illustrated unfolded position, in which the screen tarpaulin 17 funnel-shaped outwardly over a vertically extending umbrella rod to catch the particles.

Bei dem in 3b gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Partikel-Auffangeinrichtung 16b um einen schlauchförmigen Folienbeutel, der den Träger 10 und teilweise auch das L-förmige Bauteil 2 beim Herstellen der Klebeverbindung umgibt. Der Boden des schlauchförmigen Folienbeutels 16b ist hierbei zwischen dem reflektiven optischen Element 4 und dem weiteren, darunter angeordneten reflektiven optischen Element angeordnet und dient zum Sammeln von Partikeln, die beim Herstellen der Klebeverbindung entstehen. Im gezeigten Beispiel weist der Folienbeutel 16b eine seitliche Öffnung auf, welche es ermöglicht, den innerhalb des Folienbeutels 16b befindlichen Träger 10 mit dem L-förmigen Bauteil 2 zu verbinden, welches sich teilweise außerhalb des Trägers 10 befindet.At the in 3b As shown in the example, the particle collecting device 16b around a tubular foil bag, which is the carrier 10 and partly also the L-shaped component 2 surrounds when making the adhesive bond. The bottom of the tubular film bag 16b is here between the reflective optical element 4 and the further, arranged underneath the reflective optical element and is used for collecting particles that arise during the production of the adhesive bond. In the example shown, the foil bag 16b a lateral opening which allows the inside of the foil bag 16b located carrier 10 with the L-shaped component 2 to connect, which is partly outside the carrier 10 located.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102017213181 [0002, 0005]

Claims

An optical arrangement (1) for EUV radiation, comprising: at least one reflective optical element (4) having a base body (5) with an EUV radiation-reflecting coating (8), and a diaphragm (9) extending from one to Protective surface portion (7) of the base body (5) is arranged spaced, characterized in that the diaphragm (9) is releasably secured to a support (10) which is permanently connected to a mechanical component (2) of the optical arrangement (1) ,

Optical arrangement according to Claim 1 , which the carrier (10) on the mechanical component (2) via a material connection, in particular via an adhesive connection, is attached.

Optical arrangement according to Claim 1 or 2 in which the screen (9) is attached to the carrier (2) via a screw connection, a clamping connection or a positive connection.

An optical arrangement according to any one of the preceding claims, wherein the aperture (9) has a thickness of between 0.2mm and 1.0mm.

Optical arrangement according to one of the preceding claims, in which the surface region (7) to be protected is formed in a cavity (6) of the base body (5) of the reflective optical element (4) and the aperture (9) is at least partially inserted into the cavity (6 ) protrudes.

Optical arrangement according to one of Claims 1 to 4 in which the diaphragm (9) surrounds the mechanical component (2) on two opposite sides, between which the surface region (7) of the base body (5) to be protected is formed.

Method for mounting a diaphragm (9) in an optical arrangement (1) for EUV radiation, comprising: Permanent connection of a carrier (10) to a mechanical component (2) of the optical arrangement (1), in particular by a cohesive connection, and Releasably securing the panel (9) to the support (10) for attaching the panel (9) spaced from a surface area (7) to be protected of a base body (5) of a reflective optical element (4) having an EUV radiation reflective coating (FIG. 8).

Method according to Claim 7 in which the fastening of the carrier (10) to the mechanical component (2) is carried out by means of a carrier-mounting device (11).

Method according to Claim 7 or 8th in which the mechanical component (2) has an opening (15) through which the aperture (9) for the spaced arrangement is at least partly guided by the surface area (7) to be protected.

Method according to one of Claims 7 to 9 in which the releasable attachment of the diaphragm (9) to the carrier (10) by means of a diaphragm mounting device (12) is performed.

Method according to Claim 10 in which the diaphragm mounting device (12) has a rod (13) for holding the diaphragm (9), which is guided rotatably and / or displaceably in a sleeve (14) which can be pivoted in particular.

Method according to one of Claims 7 to 11 in which a particle collecting device (16a, 16b) is introduced at least partially between the optical element (4) and at least one further optical element mounted below the optical element, in particular during the material-locking connection.

Method according to Claim 12 in which the particle collecting device forms a hinged screen (16a), the screen tarpaulin (17) of which is arranged in a folded-open position between the optical element (4) and the further optical element during material-locking connection.

Method according to Claim 12 in which the particle collecting device forms a tubular film bag (16b), which is at least partially introduced between the optical element (4) and the further optical element during the integral connection.